سرنوشت-کیهان-به-کمک-فانوس‌های-کیه.jpg

جستجو برای تعیین طبیعت ماده تاریک و انرژی تاریک منجر به کاربرد روش جدیدی برای نقشه‌کشی ساختارهای بزرگ در کیهان شده است. در این روش کهکشان‌های منتشر کنندۀ طیف خطی مورد بررسی قرار می‌گیرند، در این کهکشان‌ها گازهای داغ شده توسط ستارگان تازه شکل گرفته خطوط طیف نوری خاصی از خود منتشر می کنند.

Bilin، به گفته سرپرست تیم تحقیق دکتر گنزالس-پرز: «کهکشان‌ها که همانند فانوس‌های کیهانی تکه‌های کوچکی از تاریخ کیهان را به ما نشان می دهند؛ به ما اطلاعاتی از تغییرات در ساختار فضا- زمان در کیهان می دهند. کهکشان‌هایی که شکل‌گیری ستارگان جدید در آنها به شدت صورت می گیرد اثر مشخصی در طیف نوری‌شان وجود دارد که منجر به تعیین فاصله دقیق آنها از ما می شود. همچنین از آنجایی که ستارگان جوان بسیار درخشان هستند این کهکشان‌ها می توانند از فواصل دور نیز قابل مشاهده باشند و این دو خصیصه باعث شده است تا کهکشان‌های منتشر کنندۀ طیف خطی معیارهایی عالی برای اندازه‌گیری فواصل کیهانی دوردست باشند.»

از آنجایی که تعداد نمونه‌های کهکشان‌های منتشر کنندۀ طیف خطی٬ کم و خصوصیاتشان نیز به خوبی شناخته شده نیست٬ مدل‌سازی کامپیوتری، تنها راه برای فهم همه فرآیندهای دخیل در شکل‌گیری و تکامل این کهکشان‌هاست. اخترشناسان از انستیتوی کیهان‌شناسی و گرانش دانشگاه پورتموث٬ مشخصات این کهکشان‌ها را از طریق شبیه سازیها در اَبَرکامپیوتر ملی دانشگاه دورهام کشف کردند. این شبیه سازیها متمرکز بود بر زمانی از تاریخچۀ کیهان که کیهان با برتری اثر جاذبه‌ای ماده، به کیهانی که اثر دافعه انرژی تاریک غلبه می یافت، تغییر می کرد. دانشمندان فهمیدند که بیشتر این کهکشانها در مراکز چاه‌های پتانسیل گرانشی با جرمی در حدود ۱۱ میلیارد برابر جرم خورشید ما٬ واقع هستند. بر اساس مدل‌های ریاضی کنونی٬ این کهکشان‌ها قابلیت ردیابی پتانسیل گرانشی زمینه را به شکلی متفاوت از سایر کهکشانها که جرم ستاره ای در آنها غالب است دارند.

دانشمندان سپس به مقایسه این نتایج با انتظاراتشان از ابزارهای نقشه‌برداری کیهانی SDSS-IV/eBOSS و DESI (که هدف هر دوی این ابزارها اندازه‌گیری اثر انرژی تاریک در انبساط کیهان است.) پرداختند. به گفته دکتر گنزالس-پرز: «این مقایسه فهم ما از تشکیل و تکامل کهکشان‌ها را بهبود خواهد بخشید و مدلی واقعی تر از مکانیزم‌های دخیل در تولید کهکشان‌های منتشر کنندۀ طیف خطی ایجاد خواهد کرد.»

انتظار می رود ابزار SDSS-IV/eBOSS اولین نتایج کیهان‌شناسی از این ردیابی‌ها را در تابستان آینده بدست آورد در حالی که ابزار DESI در سال ۲۰۱۹ میلادی با استفاده از کهکشان‌های منتشر کنندۀ طیف خطی به عنوان ردیاب‌های کیهانی، طیف ۳۵ میلیون کهکشان را اندازه‌گیری خواهد کرد که هشت برابر بیشتر از کهکشان‌های اندازه‌گیری شده توسط ابزار SDSS تاکنون است. در سال ۲۰۲۱ نیز ابزار Euclid طیف نوری ۵۰ میلیون کهکشان منتشر کنندۀ طیف خطی را جمع‌آوری خواهد کرد. انستیتوی کیهان‌شناسی و گرانش دانشگاه پورتموث، در هر دوی این مطالعات شرکت دارد.

ترجمه: دکتر مصطفی رحمانی/ سایت علمی بیگ بنگ

 

bigbang

دیدگاه خود را در میان بگذارید

Please enter your comment!
Please enter your name here